《Science》杂志于2025年9月18日报道了一篇突破性研究,研究团队开发了一项名为“TRACK-IT”的革命性技术。
这项技术以前所未有的时空分辨率,捕捉到了活细胞内基因组的动态行为,揭示了cohesin蛋白在活细胞内的快速运动。 在每一个细胞核内,DNA长达两米,需经过精密折叠和压缩才能适应微米级的细胞核。传统上,基因组被视为一张静态的地图,通过Hi-C等技术描绘拓扑关联结构域(TADs)和染色质区室等结构。然而,这种静态地图无法反映活细胞内的真实动态过程。 TRACK-IT技术解决了这一难题,提供了一部关于基因组运动的高清实时纪录片。研究发现,基因组中的远隔基因和调控元件能够在拥挤的细胞核中迅速“会面”,而这一动态过程由cohesin蛋白驱动。
该技术不仅颠覆了对基因组组织的传统认知,还为理解基因功能提供了新的视角。相比静态的Hi-C地图,TRACK-IT提供了实时的速度、运动模式以及边界效应等动态数据,类似于用行车记录仪观察城市交通。这使得科学家首次能够以纳米级空间精度和亚秒级时间精度长时间追踪基因组上任意两个位点之间的距离变化。
这一研究标志着在基因组研究技术上的重大突破,为未来基因组功能研究提供了强大的工具和新方向。